INFLUÊNCIA DO TEOR DE PLASTIFICANTE E DA ARGILA VERMICULITA ORGANOFÍLICA NO ESTUDO DA DEGRADAÇÃO HIDROLÍTICA DA MATRIZ POLIMÉRICA DE POLIHIDROXIBUTIRATO (PHB).

Abstract

RESUMO: O Polihidroxibutirato (PHB) é um material pertencente à família dos poliésteres alifáticos e pode ser produzido por uma variedade de algas e microorganismos, por meio da fermentação bacteriana. Possui aplicações diversas como plástico biodegradável e biocompatível, utilizados na produção de copos, garrafas descartáveis, tintas, têxteis, na área de filmes para embalagens de alimentos, e principalmente na área médica (implantes) e liberação de fármacos. Vários estudos sobre a biodegradação in vitro vêm sendo realizados tendo em vista que é cada vez mais ampla a aplicação desse polímero em áreas biomédicas. Desta forma, o objetivo deste estudo foi preparar blendas poliméricas de polihidroxibutirato (PHB) e polietilienoglicol (PEG), e bionanocompósitos de PHB/PEG/argila vermiculita organofílica (VMT) na forma de filmes obtidos via intercalação por solução. As blendas foram preparadas nas composições 95/5 e 90/10 (PHB/PEG) e os bionanocompósitos com as proporções de 95/5/3 e 90/10/3 (PHB/PEG/VMT). Os sistemas foram submetidos ao teste de degradação hidrolítica segundo a norma ASTM-F1635-1 e em seguida caracterizados por meio da inspeção visual, microscopia óptica (MO), difração de raios-X (DRX), perda de massa, absorção hidrolítica e por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Observou-se que a blenda 95/5 é a única composição que apresenta uma crescente perda de massa ao longo do período em contato com solução tampão fosfato-salino (PBS) corroborando com a inspeção visual e MO. Foram observados por DRX picos característicos para o PHB e que a incorporação do PEG não afetou significativamente a estrutura cristalina da matriz polimérica, apresentando uma pequena diferença na distância interplanar basal. A análise por FTIR mostrou que a degradação para o PHB puro ocorreu nas regiões amorfas e que à presença do PEG e da VMT afeta a degradação nas regiões amorfas e cristalinas do polímero ficando mais evidente para as composições da blenda BD-90/10 e do bionanocompósito BIO 90/10/3. Desta forma, foi possível observar que a adição do PEG e da VMT afeta na degradação hidrolítica do polímero PHB tornando o material mais hidrofílico e assim, facilitando o processo de hidrólise, o que provavelmente possa torná-lo um material atraente para aplicação em biomateriais.....................ABSTRACT: Polyhydroxybutyrate (PHB) is a material belonging to the family of aliphatic polyesters and can be produced by a variety of algae and microorganisms by means of bacterial fermentation. It has several applications, such as biodegradable and biocompatible plastic, used in the production of glasses, disposable bottles, paints, textiles, in the area of films for food packaging and mainly in the medical area (implants) and drug release. Several studies on in vitro biodegradation have been carried out in view of the increasing application of this polymer in biomedical areas. Thus, the objective of this study was to prepare polymer blends of polyhydroxybutyrate (PHB) and polyethylene glycol (PEG), and bionanocomposites of PHB / PEG / organophilic vermiculite clay (VMT) in the form of films obtained by solution intercalation. The mixtures were prepared in compositions 95/5 and 90/10 (PHB / PEG) and bionanocomposites in the ratios of 95/5/3 and 90/10/3 (PHB / PEG / VMT). The systems were subjected to the hydrolytic degradation test according to ASTM-F1635-1 and then characterized by visual inspection, optical microscopy (OM), XRD loss, hydrolytic absorption and spectroscopy. ). The 95/5 mixture was found to be the only composition exhibiting an increasing loss of mass during the period in contact with phosphate buffered saline (PBS) corroborating with visual inspection and MO. Characteristic peaks for PHB were observed by XRD and that incorporation of PEG did not significantly affect the crystal structure of the polymer matrix, with a slight difference in basal interplanar distance. FTIR analysis showed that degradation to pure PHB occurred in the amorphous regions and that the presence of PEG and VMT affects the degradation in the amorphous and crystalline regions of the polymer becoming more evident for the BD-90/10 and bionanocomposite BIO 90/10/3. In this way, it was possible to observe that the addition of PEG and VMT affects the hydrolytic degradation of PHB polymer making the material more hydrophilic and thus facilitating the hydrolysis process, which can probably make it a attractive material for application in biomaterials